涵洞模板支架及計(jì)算培訓(xùn)

1、、適用范圍本作業(yè)隊(duì)轄區(qū)8個(gè)框架涵、4個(gè)框構(gòu)橋。二、作業(yè)準(zhǔn)備內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備開(kāi)工前各工點(diǎn)技術(shù)員必須熟悉標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí) 施性施工組織設(shè)計(jì)，圖紙一到必須立即組織圖紙會(huì)審，澄清有關(guān) 技術(shù)問(wèn)題，涵洞支架搭設(shè)前完成支架、模板的計(jì)算，并繪制出圖 紙，不得由作業(yè)隊(duì)工人憑經(jīng)驗(yàn)施工支架及模板。原那么上使用鋼模板，當(dāng)使用竹膠模板時(shí)應(yīng)報(bào)工程部同意。對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，對(duì)參加技術(shù)員及操作工人進(jìn)行技 術(shù)培訓(xùn)，培訓(xùn)工作由各工點(diǎn)技術(shù)負(fù)責(zé)人主持。人工、材料、機(jī)具準(zhǔn)備催促涵洞工班長(zhǎng)落實(shí)支架模板情況，檢查工班人員數(shù)量是否 滿足工期要求，核實(shí)鋼筋加工機(jī)械、模板加工機(jī)械、吊機(jī)、水泵 養(yǎng)護(hù)材料等是否進(jìn)場(chǎng)，數(shù)量是否滿足要求，以

2、免誤工。3、技術(shù)要求滿足業(yè)主及?驗(yàn)標(biāo)?的要求，特別是站場(chǎng)內(nèi)涵洞及框架橋外觀必須要保證。4、施工程序基坑開(kāi)挖-地質(zhì)核查-基底處理-底板施工-支架、模板- 澆筑前請(qǐng)安質(zhì)部組織，工程部、青安崗相關(guān)人員參加驗(yàn)收支架及模板T澆筑邊墻及頂板T 養(yǎng)護(hù)T拆模修補(bǔ)5、施工要求技術(shù)員要有責(zé)任感及使命感，你們的決定將影響到施工過(guò)程 中的平安和工程的質(zhì)量。 因此技術(shù)人員一定要嚴(yán)謹(jǐn)，懶惰、馬虎、急躁都是技術(shù)人員要擯棄的壞習(xí)慣。技術(shù)要用數(shù)據(jù)說(shuō)話，所以作 為技術(shù)員一定要懂得結(jié)構(gòu)分析，最好學(xué)會(huì)一門(mén)有限元軟件。對(duì)于支架模板是技術(shù)員最常見(jiàn)的問(wèn)題，也是容易出問(wèn)題的地 方。支架出問(wèn)題輕那么爆模，重那么死人，下面是幾個(gè)支架問(wèn)題的事 故

3、案例，希望大家引以為戒。云南機(jī)場(chǎng)引橋支架垮塌涵洞支架垮塌一死一傷荷載有水平荷載及豎直荷載，側(cè)模承受的主要是水平壓力荷 載，底模及其支架主要承受豎向荷載。荷載主要有：1、模板支架自重33木材比重8kN/m kN/m ；定型鋼模根據(jù)實(shí)際估算，一般輕型2 2 鋼模約75kg/m，較高的墩身模板也可以能到達(dá)近200 kg/m。2、澆筑混凝土的豎向重量根據(jù)標(biāo)號(hào)不同，一般來(lái)說(shuō)含筋率小于 2%的鋼筋混凝土容重可3取25 kN/m，本工程涵洞混凝土為C40，配筋率也比擬高，我們3計(jì)算時(shí)候取 26 kN/m ;素混凝土根據(jù)標(biāo)號(hào)不同一般為2425kN/m3；3、施工荷載主要是人員，材料堆放等荷載，可以取2.5kP

4、a ;4、傾倒混凝土的豎向沖擊荷載本工程可以取2kPa5、振搗產(chǎn)生的豎向荷載振搗棒產(chǎn)生的激振力，取 2kPa;6、其它豎向荷載，如大雪荷載，本工程不計(jì)；7、新澆筑混凝土對(duì)側(cè)模板的壓力；混凝土側(cè)壓力與水壓力類似，計(jì)算公式為Pm=K 丫茶K:修訂系數(shù)，丫砼容重，h有效壓頭，見(jiàn)以下圖。: 鬪郴1、HJ_也1混凝土側(cè)壓力計(jì)算簡(jiǎn)圖但不同的是混凝土?xí)Y(jié)、有粘聚力，完全按照水壓力計(jì)算 結(jié)果會(huì)偏大。當(dāng)混凝土澆筑速度較快， 大于混凝土初凝時(shí)間時(shí)，h 取澆筑結(jié)構(gòu)物的高度。當(dāng)混凝土澆注速度在 6m/h以下時(shí)候，h按 照以下公式計(jì)算：v/t 0.035 時(shí)：Xv/t公式 5-2本工程涵洞澆筑速度 V按照/h計(jì)算實(shí)際

5、澆筑速度控制在X；K 取 1,Y=26kNm,側(cè)壓力 Pm=44.72kPa。&傾倒混凝土?xí)r產(chǎn)生的水平荷載按照4kPa計(jì)算；9、振搗產(chǎn)生的水平力忽略；10、風(fēng)水平荷載忽略；11、流水壓力、船、漂浮物撞擊力。忽略。在設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算承載力的時(shí)候底模荷載組合為上述荷載的1、2、3、4、5、6項(xiàng)，驗(yàn)算剛度時(shí)候只要 1、2、6項(xiàng)即可。側(cè)模承載力計(jì)算7、8項(xiàng)，剛度驗(yàn)算急招第 7項(xiàng)即可。材料力學(xué)特性A3鋼材11Pa，抗拉力司按照170Mpa純彎曲正應(yīng)力ow可 適當(dāng)提高到181MPa剪應(yīng)力T=1OOMPa。優(yōu)質(zhì)木材制成的木方順紋抗拉力 0按照13Mpa計(jì)算，較差 的木材順紋抗拉力0=8Mpa。我們涵洞所用的拉桿為

6、粗制螺栓，由于螺栓削弱了鋼材的界 面所以藥按照削弱后的凈面積算螺桿的力學(xué)性能，如下：螺栓直徑mm螺紋直徑(mm)凈面積(mm2)谷許拉力(N)(kgf)1276.212954129014104.817812178016144.224514245018175.129762297020225.138269382022281.4478454785剛度要求外漏模板容許撓度為L(zhǎng)/400 ,隱蔽工程模板為L(zhǎng)/250。另外還要求鋼面板撓度不大于，背帶不大于3mm5.2結(jié)構(gòu)計(jì)算單跨簡(jiǎn)支梁的均布荷載彎矩Mq L2公式5-3撓度s =384e公式5-4如果背帶大于5跨，可按照連續(xù)梁來(lái)計(jì)算:I 2彎矩M 丄10公式

7、5-5I 4撓度s =聶公式5-6可以比照，多跨連續(xù)梁比簡(jiǎn)支梁計(jì)算彎矩小了20%而撓度那么幾乎小了 1倍。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以大大減小結(jié)構(gòu)內(nèi)力。希望大家在現(xiàn)場(chǎng)中把現(xiàn)場(chǎng)情況用理論來(lái)解釋，并通過(guò)理論知識(shí)來(lái)解決 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際問(wèn)題。本工程考慮到目前幾個(gè)涵洞工人的操作水平，施工中出于安全考慮，還是按照簡(jiǎn)支梁來(lái)計(jì)算。背帶和拉桿對(duì)于模板剛度的提高起著很大作用。為了保證穩(wěn) 定，一般來(lái)說(shuō)每塊鋼模上最好有 2處支撐。計(jì)算時(shí)，假定背帶承 擔(dān)為改背帶兩側(cè)格子各一半的力。背帶.2按照簡(jiǎn)支梁計(jì)算m，其中q=PmKa，計(jì)算見(jiàn)圖如下：8a圖5.2-1背帶最大間距簡(jiǎn)圖2H M Pm a L而盧W8W f反算處水平背帶最大間距LW、8

8、wfV pa以涵11為例：豎直背帶為/ 63X5和248X建筑鋼管2KPa, 其水平背帶上拉桿間距為1m,那么水平背帶間距LW0.6m，實(shí)際為。事實(shí)上，本工程模板拉桿選用的為$蝶形扣手拉力為2.6t混凝土加上混凝土傾倒的沖擊力對(duì)模板的側(cè)壓力在50kPa左右，2 因此水平及豎直背帶組成的格子面積應(yīng)該不大于24500/50000=,也就是說(shuō) 拉桿水平間距與豎直間距的乘積要小于以內(nèi)才能保證拉桿不拉斷。水平背帶的受力計(jì)算：2 2M=Pm a L 48.72 0.5 1 。8 833水平背帶為2/63X6,截面模量 W=26cm=12cm。水平背帶的應(yīng)力c =M/W=253.8Mpa遠(yuǎn)大于H=170MP

9、a。可見(jiàn)水平拉桿間距過(guò)大?？梢酝ㄟ^(guò)幾個(gè)方面的措施來(lái)改善：放慢澆筑速度以減小混凝土壓力，當(dāng)速度放慢到/h時(shí)候，。減小混凝土初凝時(shí)間，減小塌落度。拉桿間距調(diào)整到75cm,假設(shè)拉桿間距不調(diào)整，通過(guò)加強(qiáng)支撐來(lái)減小水平背帶的計(jì)算跨度或者是加塞 木方8 x10cm厚木方。面板模板的長(zhǎng)寬比大于 2時(shí)可視為單向簡(jiǎn)支板，其跨中最大彎矩.2M丄,L取較短的邊長(zhǎng)。8假設(shè)長(zhǎng)寬比小于2,應(yīng)視為四面簡(jiǎn)支板，可查手冊(cè)計(jì)算。以涵11為例，其面板厚度為 5mm面板長(zhǎng)寬為，查彎矩 Mf=223X48720XX0.5 =Nm W=500.5 +6=。a=1MPa撓度查表計(jì)算后為 mm為計(jì)算跨度的1/143，超 過(guò)了允許L/400的

10、要求。其它支架豎向受力主要是計(jì)算鋼管是否失穩(wěn)，木方、底模受力計(jì)算，與上類似，施工時(shí)注意支架的間距除了滿足受力要求外還應(yīng) 結(jié)合模板的支撐。由于支架垮塌的后果是災(zāi)難性的，一根鋼管失 穩(wěn)后，力立刻轉(zhuǎn)移到周圍的鋼管上，假設(shè)周圍鋼管不能承受，整 個(gè)支架就會(huì)垮塌，昆明某工地就是因?yàn)橹Ъ艹烦^(guò)早，混凝土還 未完全凝固，有個(gè)工人撤除了鋼管，結(jié)果引發(fā)整個(gè)支架垮塌，造 成了數(shù)人死傷，因此支架應(yīng)該偏于保守，不能受力太大，應(yīng)該以 穩(wěn)定控制。本工程涵洞不高，抗傾覆可以不驗(yàn)算。5.3模板檢查要點(diǎn)1、模板安裝前要涂模板漆， 安裝后復(fù)核模板尺寸， 檢查有無(wú)影響混凝土外觀的縫隙縫隙的危害在于澆筑時(shí)會(huì)漏漿，影響混 凝土強(qiáng)度和抗?jié)B

11、性能，并且拆模后會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，影響外觀。2、鋼筋保護(hù)層，客專對(duì)耐久性要求很高， 保護(hù)層的厚度要求 是一定不能馬虎，將來(lái)會(huì)有超聲波檢查。3、模板交界處、背帶懸臂處應(yīng)特別留意，錯(cuò)臺(tái)，漲模多是發(fā) 生在這些位置。特別是竹膠模板，交界處一定要有通長(zhǎng)的木方。4、拉桿間距、拉桿直徑是否正確。 有無(wú)和$ 16和$ 12混用的 情況，拉桿螺栓是否上緊、擰死。蝶形扣有無(wú)裂紋。根據(jù)上面計(jì)算，我們知道，水平1m的拉桿間距偏大，根本上用到了材料允許 應(yīng)力的極限，所以要著重檢查是不是每個(gè)拉桿都上緊了，薄弱處 有無(wú)支撐。5、 涵洞要充分利用鋼管支撐，在支架設(shè)計(jì)時(shí)，要有意識(shí)的把支架的水平桿與模板水平背帶設(shè)在一個(gè)高度，以利于用支

12、架支撐。6、 模板支撐本身要穩(wěn)定，比方一根木方上的支撐不少于2 個(gè)。在外側(cè)的支架支撐模板后， 支架本身要加斜撐， 撐到地面上。7、 由于混凝土的側(cè)壓力是最重要的荷載，因此澆筑中應(yīng)特別 留意混凝土塌落度，并控制好澆注速度。澆筑過(guò)程中應(yīng)有專人檢查模板變形情況，如有異常應(yīng)立即停止?jié)仓皶r(shí)加固。&承重支架模板撤除時(shí)混凝土強(qiáng)度應(yīng)該到達(dá)75%以上。6、附錄：常用鋼結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)力學(xué)知識(shí)常見(jiàn)簡(jiǎn)支梁懸臂梁的彎矩及撓度彎矩簡(jiǎn)圖5qL4PLr3* 4FP1:pJPL圖6-1常見(jiàn)梁計(jì)算見(jiàn)圖利用虛功原理及位移互等原理求解位移這幾個(gè)根本的計(jì)算見(jiàn)圖可以合成復(fù)雜結(jié)構(gòu)的位移。一般靜定結(jié)構(gòu)利用虛功原理求解。虛功原理對(duì)于變形體系表述

13、為：對(duì)于變 形體系，外力所做虛功等于變形虛功 。變形體內(nèi)力虛功為 WwMM竺藝旦 藝空$EIEAGA后面兩項(xiàng)為軸力及剪力影響，非常小，對(duì)于梁來(lái)說(shuō)可忽略。MMds 丄廠丄口he人即變形虛功WF?，根據(jù)虛功原理FHWi當(dāng)需要計(jì)算某點(diǎn)位移時(shí)，只需要在該點(diǎn)施加單位為1的力，那么1 x=V=MMds。當(dāng)EI為常數(shù)、梁為直線且 M或M至少有一 個(gè)是直線時(shí)，可利用圖乘法代替積分運(yùn)算。三角函數(shù)sin( a+ B)=sin acos B+cos asin Bcos( a+ B)=cos a cos Bsin asin Bsin2 a=2sin acos acos a=2cos a-1=1-2sina材料力學(xué)任意

14、截面正應(yīng)力及切應(yīng)力x b y b x-b ybacos2 sin 22 2土空 sin22cos2(ba , Ta)(bx,Tx)(by ? T x)圖6-2應(yīng)力圓推導(dǎo)：ba=圓心坐標(biāo)+ycos( $+2 a)ba xby rcos(2 $)2b xb yr (cos $ cos2sin$ sin2 )2b xb yb x b ycos2TSin2 )22同理可推導(dǎo)T a根據(jù)圖6-2可以看出，在同一個(gè)受力狀態(tài)下：某點(diǎn)的受力c x+0是個(gè)常數(shù)主應(yīng)力公式(Tma. c xomincry(C X-C y)2 t2TmaxTmin最大、最小主應(yīng)力公式6-1切應(yīng)力公式6-2折算應(yīng)力第一強(qiáng)度理論：材料最大

15、拉應(yīng)力到達(dá)某個(gè)極限時(shí)就會(huì)斷裂， 用公式表示C rl W C。主要適用于脆性材料拉伸。第二強(qiáng)度理論：材料最大拉應(yīng)變到達(dá)某個(gè)極限時(shí)就會(huì)斷裂，用公式表示C r2= C1- 丫C2+ C3 a。主要適用于脆性材料的壓縮，如混凝土、石頭，當(dāng)鑄鐵在拉壓二向應(yīng)力狀態(tài)下，且壓應(yīng)力較大 時(shí)候，結(jié)果比擬接近。這個(gè)強(qiáng)度理論較少用。第三強(qiáng)度理論：材料最切應(yīng)力到達(dá)某個(gè)極限時(shí)就會(huì)斷裂，用 公式表示C r3= C1-C3 C。主要適用于塑性材料的屈服。第四強(qiáng)度理論：材料最大畸變能密度到達(dá)某個(gè)極限時(shí)就會(huì)斷裂，用公式表示C r4=. ；(c1-c2)2 (c2-c2)2 (c1-c3)2可。主要適用于塑性材料。第一、第二強(qiáng)度理論主要適用于鑄鐵、石料、混凝土、玻璃等脆性材料的脆性斷裂。第三、第四強(qiáng)度理論主要